改革開放四十年來,中國電力工業取得巨大發展成就,由規模弱小、電力供應能力不足、技術水平落后,逐步發展為世界上規模最大、技術水平先進、供應能力充足的現代電力系統。2017年底,十九大報告作出了“中國特色社會主義進入新時代”的重大判斷,電力工業又面臨著新的發展機遇和挑戰。支撐經濟社會可持續發展,促進能源電力系統向清潔低碳、安全高效能源體系轉型成為新的歷史使命。以黨的十九精神為指引,以現代電力系統為基礎,以科技發展為引領,以方興未艾的能源轉型大潮為背景,對能源電力轉型提出十大趨勢性判斷。
1能源電力轉型的特點和判斷趨勢的基本依據
能源電力轉型的特點
歷史經驗證明,能源轉型既是推進能源結構形態、運行模式的根本性變化,也是推進人類精神文明和物質文明進步的重要標志。當前,世界范圍興起的能源電力轉型有以下幾個特點:
① 體現了人類總是不斷創新、有所發現、有所發明、有所創造、有所前進的基本規律。
當前,以新能源發電技術不斷進步為基礎,以互聯網、移動通信、智能化發展和應用不斷深化為依托,已經具備了大規模能源電力轉型的技術基礎。
② 體現了改變人類命運的共同追求。
受百年以來化石能源大量使用所排放的溫室氣體影響,氣候變暖持續嚴重,對人類生存環境造成現實和潛在的重大影響,迫切需要減排溫室氣體成為全人類共同推動能源電力轉型的強大動力。
③ 體現了經濟社會發展基本價值規律。
如果能源電力轉型所付出的經濟和社會代價太大,不僅難以推動而且難以持續,正是由于科技進步使能源大規模轉型有了可預見的經濟性和可行性。
④ 本次能源轉型是以可再生能源轉化為電力和終端能源應用的電力化為核心內容,因此將其稱為能源電力轉型。
判斷中國能源電力轉型趨勢基本依據
①十九大提出的“兩個百年目標”及中國經濟、資源、能源轉型的基本要求。
黨的十九大提出,要在2020年全面建成小康社會、實現第一個百年奮斗目標的基礎上,再奮斗15年,在2035年基本實現社會主義現代化。從2035年到本世紀中葉,在基本實現現代化的基礎上,再奮斗15年,把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。兩個百年目標是能源電力持續發展的強大動力源泉。同時,十九大明確要建設現代化經濟體系,就是要構建綠色低碳循環發展經濟體系、生產系統與生活系統循環鏈接的資源利用體系和清潔低碳、安全高效的能源體系。
②能源發展的價值觀和方法論導向。
能源價值觀由能源安全、綠色、經濟三個要素構成。其中,能源安全是核心,綠色(包括清潔、低碳、生態良好)和經濟性是兩個重要約束。習近平總書記指出,面對能源供需格局新變化、國際能源發展新趨勢,保障國家能源安全,必須推動能源生產和消費革命。同時,不論從各國的能源戰略看,還是從能源發展歷史看,能源轉型價值觀的核心都是以保障能源安全為最大目的。
但是,現代化經濟體系中的能源安全如果沒有綠色和經濟性約束是沒有意義的。中國能源發展的方法論就是“四個革命、一個合作”,即通過生產革命實現能源供給側的綠色、經濟和多元化,通過消費革命實現能源節約,而生產革命和消費革命的主要支撐是科技革命、體制革命與國際合作。
③根據中國國情,中國能源電力轉型的關系,就是要解決好能源電力系統優化問題,
即在能源電力生產和消費方面做好時間、空間、品種上的優化,以達到能源、經濟、環境多目標博弈的最好結果。
2中國能源電力轉型的十大趨勢
趨勢判斷的條件和方法
在時間段上主要以2035年前為主,不超過2050年。在內容上主要針對具有一定爭議性或者條件不確定的重大趨勢進行判斷。在方法上主要以經驗法進行定性分析判斷為主。
判斷1:在能源供給側,非水新能源快速發展,條件較好的項目與傳統化石能源發電相比,經過5-10年具有經濟上和應用上的競爭力,如果將碳價考慮在內,競爭能力進一步增強。我國能源轉型將會改變以油氣替代煤炭的傳統替代階段,加速進入非化石能源替代煤炭、石油階段。預計在2035年左右,非化石能源發電量約占全電量的50%。
判斷2:電力工業的功能性質已經由傳統的保障國民經濟發展及人民生水平提高對電力供應的量、質要求(公用性、基礎性),拓展為促進能源系統綠色化,進一步成為能源工業的主體和循環經濟的核心。
判斷3:在能源側及電力需求側,電能占終端能源消費比重將持續提高,預計到2035年比重將接近40%,2050年超過50%,成為能源消費的絕對主體。
當前我國與發達國家電能在終端能源消費中的比重與我國持平,且我國還略高于英國等發達國家。這種現象使一些專家認為,我國電能占終端能源比重不會再提高。筆者認為,發達國家天然氣在終端能源消費中的比重大約為25%左右,而我國在7%左右,我國計劃在2020年才力爭達到10%,2030年達到15%左右,制約天然氣發展的主要因素是資源、價格以及低碳(相對于可再生能源)特性。要提高我國終端能源消費的清潔化,需要同步提高可再生能源發電比重及電能在終端能源消費中的比重。
▲2005-2015年電力轉化能源及電能消費占比
判斷4:隨著新電氣化時代的到來,電能需求還有較大空間。我們既要解決人民美好生活需要所面臨的電力不平衡不充分問題,又要滿足完成工業化對電力的需要,還要滿足未來能源消費以電力為主體的需要,電力在較長時期還要較快速發展。
從1978年到2017年我國電力消費彈性系數(全社會用電量增速/GDP增速)來看,1年的彈性系數值在0~2之間,且年際間波動較大,體現不出電力消費是經濟增長“晴雨表”的穩定關系;但10年滑動平均彈性系數曲線在0.8~1.2之間,且呈現出較規律性的波動,既反映出了“晴雨表”特性,也反映出彈性系數的周期性變化。
雖然從發達國家的經驗看,隨著現代化程度的提高彈性系數將稍小于1,但我國是一個14億人口的大國,第二產業用電量比重雖然隨著現代化進程的發展會持續下降,但在中長期應當維持在約50%左右。同時考慮到未來能源使用的電能化以及智能設備大發展和電動汽車的快速發展,電能應用將還會有較大空間。尤其是當電能與能源、物質反向轉換時,電量增長空間更大。
1能源電力轉型的特點和判斷趨勢的基本依據
能源電力轉型的特點
歷史經驗證明,能源轉型既是推進能源結構形態、運行模式的根本性變化,也是推進人類精神文明和物質文明進步的重要標志。當前,世界范圍興起的能源電力轉型有以下幾個特點:
① 體現了人類總是不斷創新、有所發現、有所發明、有所創造、有所前進的基本規律。
當前,以新能源發電技術不斷進步為基礎,以互聯網、移動通信、智能化發展和應用不斷深化為依托,已經具備了大規模能源電力轉型的技術基礎。
② 體現了改變人類命運的共同追求。
受百年以來化石能源大量使用所排放的溫室氣體影響,氣候變暖持續嚴重,對人類生存環境造成現實和潛在的重大影響,迫切需要減排溫室氣體成為全人類共同推動能源電力轉型的強大動力。
③ 體現了經濟社會發展基本價值規律。
如果能源電力轉型所付出的經濟和社會代價太大,不僅難以推動而且難以持續,正是由于科技進步使能源大規模轉型有了可預見的經濟性和可行性。
④ 本次能源轉型是以可再生能源轉化為電力和終端能源應用的電力化為核心內容,因此將其稱為能源電力轉型。
判斷中國能源電力轉型趨勢基本依據
①十九大提出的“兩個百年目標”及中國經濟、資源、能源轉型的基本要求。
黨的十九大提出,要在2020年全面建成小康社會、實現第一個百年奮斗目標的基礎上,再奮斗15年,在2035年基本實現社會主義現代化。從2035年到本世紀中葉,在基本實現現代化的基礎上,再奮斗15年,把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。兩個百年目標是能源電力持續發展的強大動力源泉。同時,十九大明確要建設現代化經濟體系,就是要構建綠色低碳循環發展經濟體系、生產系統與生活系統循環鏈接的資源利用體系和清潔低碳、安全高效的能源體系。
②能源發展的價值觀和方法論導向。
能源價值觀由能源安全、綠色、經濟三個要素構成。其中,能源安全是核心,綠色(包括清潔、低碳、生態良好)和經濟性是兩個重要約束。習近平總書記指出,面對能源供需格局新變化、國際能源發展新趨勢,保障國家能源安全,必須推動能源生產和消費革命。同時,不論從各國的能源戰略看,還是從能源發展歷史看,能源轉型價值觀的核心都是以保障能源安全為最大目的。
但是,現代化經濟體系中的能源安全如果沒有綠色和經濟性約束是沒有意義的。中國能源發展的方法論就是“四個革命、一個合作”,即通過生產革命實現能源供給側的綠色、經濟和多元化,通過消費革命實現能源節約,而生產革命和消費革命的主要支撐是科技革命、體制革命與國際合作。
③根據中國國情,中國能源電力轉型的關系,就是要解決好能源電力系統優化問題,
即在能源電力生產和消費方面做好時間、空間、品種上的優化,以達到能源、經濟、環境多目標博弈的最好結果。
2中國能源電力轉型的十大趨勢
趨勢判斷的條件和方法
在時間段上主要以2035年前為主,不超過2050年。在內容上主要針對具有一定爭議性或者條件不確定的重大趨勢進行判斷。在方法上主要以經驗法進行定性分析判斷為主。
判斷1:在能源供給側,非水新能源快速發展,條件較好的項目與傳統化石能源發電相比,經過5-10年具有經濟上和應用上的競爭力,如果將碳價考慮在內,競爭能力進一步增強。我國能源轉型將會改變以油氣替代煤炭的傳統替代階段,加速進入非化石能源替代煤炭、石油階段。預計在2035年左右,非化石能源發電量約占全電量的50%。
判斷2:電力工業的功能性質已經由傳統的保障國民經濟發展及人民生水平提高對電力供應的量、質要求(公用性、基礎性),拓展為促進能源系統綠色化,進一步成為能源工業的主體和循環經濟的核心。
▲電力工業性質轉變圖
判斷3:在能源側及電力需求側,電能占終端能源消費比重將持續提高,預計到2035年比重將接近40%,2050年超過50%,成為能源消費的絕對主體。
當前我國與發達國家電能在終端能源消費中的比重與我國持平,且我國還略高于英國等發達國家。這種現象使一些專家認為,我國電能占終端能源比重不會再提高。筆者認為,發達國家天然氣在終端能源消費中的比重大約為25%左右,而我國在7%左右,我國計劃在2020年才力爭達到10%,2030年達到15%左右,制約天然氣發展的主要因素是資源、價格以及低碳(相對于可再生能源)特性。要提高我國終端能源消費的清潔化,需要同步提高可再生能源發電比重及電能在終端能源消費中的比重。
▲2005-2015年電力轉化能源及電能消費占比
判斷4:隨著新電氣化時代的到來,電能需求還有較大空間。我們既要解決人民美好生活需要所面臨的電力不平衡不充分問題,又要滿足完成工業化對電力的需要,還要滿足未來能源消費以電力為主體的需要,電力在較長時期還要較快速發展。
從1978年到2017年我國電力消費彈性系數(全社會用電量增速/GDP增速)來看,1年的彈性系數值在0~2之間,且年際間波動較大,體現不出電力消費是經濟增長“晴雨表”的穩定關系;但10年滑動平均彈性系數曲線在0.8~1.2之間,且呈現出較規律性的波動,既反映出了“晴雨表”特性,也反映出彈性系數的周期性變化。
雖然從發達國家的經驗看,隨著現代化程度的提高彈性系數將稍小于1,但我國是一個14億人口的大國,第二產業用電量比重雖然隨著現代化進程的發展會持續下降,但在中長期應當維持在約50%左右。同時考慮到未來能源使用的電能化以及智能設備大發展和電動汽車的快速發展,電能應用將還會有較大空間。尤其是當電能與能源、物質反向轉換時,電量增長空間更大。